ES2256826T3 - Dispositivo de control de un motor de aqrranque de un vehiculo automovil. - Google Patents
Dispositivo de control de un motor de aqrranque de un vehiculo automovil.Info
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Abstract
Control de un motor de arranque provisto de un piñón destinado a arrastrar la corona del motor térmico de un vehículo automóvil del tipo que comprende una batería, un contactor (21) insertado entre la batería, el motor eléctrico (5) del motor de arranque y una unidad de control electrónico (10) para controlar el cierre del contactor (21) a partir de una llave de control y para abrir dicho contactor (21) tras el arranque del motor térmico, comportando dicho vehículo un calculador de control motor, caracterizado porque la unidad de control electrónico (10) está unida al calculador de control motor (7) y comporta un relé inversor (12) que, tras la fase del arranque del motor térmico, corta la alimentación del contactor (21) y realiza el desvío fuera de tensión de las señales PWM hacia otro equipo.
Description
Dispositivo de control de un motor de arranque de
un vehículo automóvil.
La presente invención se refiere al control de
los motores de arranque de vehículos automóviles.
En el circuito de los motores de arranque
controlados electrónicamente, se inserta un microcontrolador que
permite realizar las funciones de control, es decir: antiarranque
del motor de arranque cuando el motor gira, protección térmica del
motor de arranque, protección contra las sobretensiones, parada
automática del motor de arranque.
Este microcontrolador permite también la gestión
del PWM (Pulse Width Modulation) de alimentación de la bobina del
contactor de 0% a 100%.
Un dispositivo de este tipo se describe por
ejemplo en el documento FR2802981.
La patente americana n° 6497209 prevé un sistema
de gestión de la alimentación eléctrica en función de la
utilización. Este sistema es un sistema global de gestión de la
potencia eléctrica del vehículo y calcula la energía necesaria,
sobre todo el arranque que requiere mucha potencia.
Sin embargo, los elementos electrónicos son
sometidos a tensiones térmicas y vibratorias importantes.
Uno de los objetos de la presente invención es
remediar estas tensiones.
La invención prevé el control de un motor de
arranque provisto de un piñón destinado a arrastrar la corona de un
motor térmico de un vehículo automóvil que comporta una batería, un
contactor insertado entre la batería, el motor eléctrico del motor
de arranque y una unidad de control electrónico para controlar el
cierre del contactor a partir de una llave de control y para abrir
dicho contactor tras el arranque del motor térmico, comportando el
vehículo automóvil un calculador de control motor, caracterizándose
dicho control por que la unidad de control electrónico está unida
al calculador de control motor y comporta un relé inversor que, tras
la fase de arranque del motor térmico, corta la alimentación del
contactor y realiza el desvío fuera de tensión de las señales PWM
hacia otro equipo.
Gracias a esta disposición, el control del
contactor se desplaza a un calculador motor y se limitan las
tensiones térmicas y vibratorias en los componentes.
Preferentemente, el control comporta unos medios
para examinar la tensión de la batería con el fin de detectar la
corriente de llamada correspondiente a la puesta en tensión del
motor del motor de arranque.
Según otra característica, el control comporta
unos medios para incrementar un contador en cada intento de
arranque y disminuir dicho contador en función del tiempo entre
cada intento de arranque con el fin de limitar los calentamientos
térmicos del motor de arranque y unos componentes de potencia de la
tarjeta.
Según otra característica más, el control
comporta unos medios de control de la ausencia de sobretensión
para el motor del motor de arranque.
El control del motor de arranque comporta
distintas fases que representan la relación cíclica del control del
contactor del motor de arranque, a saber:
- t1 correspondiente al control preliminar de los
interruptores, de la medida de la tensión de la batería y de la
medida de la temperatura de ésta;
- t2 relación cíclica 100% para el
desprendimiento del contacto hacia la posición de cierre del
contac-
tor;
tor;
- t3 relación cíclica para el acercamiento suave
del piñón del motor de arranque;
- t4 aumento de la relación cíclica hasta el
cierre del contacto si éste no está cerrado;
- t5 detección del cierre del contacto y
aplicación de una relación cíclica cercana al 100% para mantener el
contacto cerrado;
- t6 mantenimiento del contacto durante la fase
de arranque del motor térmico.
Preferentemente, la fase t6 comporta unos medios
para limitar la duración de mantenimiento del contacto durante la
fase de arranque del motor térmico.
Por último, el control del motor de arranque
puede comportar una trama CAN (Controller Area Network) insertada
entre el calculador de control motor y la unidad de control
electrónica para enviar a esta última una orden de arranque del
motor térmico y proporcionarle después la información del arranque
del motor térmico.
La invención se describirá a continuación con más
detalles en referencia a un modo de realización particular dado
solamente como ejemplo y representado en los dibujos adjuntos.
La figura 1 muestra un esquema del control del
motor de arranque de un vehículo automóvil.
La figura 2 muestra la relación cíclica de
control del contactor del motor del motor de arranque.
La referencia 1 designa a una batería de
acumuladores cuyo borne - está en la masa, mientras que el borne +
está unido a un plot 2 de un contactor 21 provisto de un contacto
13 y de un segundo plot 4 unido a la alimentación del motor
eléctrico de un motor de arranque 5 que comporta un piñón destinado
a cooperar con una corona de un motor térmico.
Al borne + de la batería 1 está conectado un
conductor 6 unido al calculador de control motor 7 con el que está
equipado el vehículo con interposición de un interruptor 8 que
constituye la llave de contacto y de arranque del motor del
vehículo.
El calculador de control motor 7 está dispuesto
para verificar los distintos parámetros del motor del vehículo y
está unido por un bus CAN 11 a un microcontrolador 9 de una unidad
de control electrónico 10 destinada a controlar un relé inversor 12
unido por una línea 14 a la línea de alimentación del plot 2, así
como a un interruptor de corte 19 y a un interruptor de seguridad
20. El relé inversor 12 es susceptible de cooperar selectivamente
con un contacto 16 unido a la bobina 3 del contactor 21 y con un
contacto 18.
La unidad de control electrónico 10 comporta como
mínimo otra salida 15 unida al contacto 18 y que permite alimentar
a otros equipos fuera de las fases de arranque.
Cuando se gira la llave de contacto para
controlar el arranque del motor, la información se transmite al
calculador de control motor 7 que verifica que el motor está
totalmente parado y, en ese caso, vuelve a transmitir el orden de
arranque hacia la unidad de control electrónico 10.
La unidad de control electrónica 10 permite
verificar un número determinado de parámetros, a saber:
- el control preliminar de los interruptores de
potencia;
- interruptores de corte e interruptores de
seguridad;
- el valor de un número determinado de arranques
por el control de un contador;
- el control de la tensión de la batería 1;
- el control de la ausencia de sobretensión para
el motor de arranque;
- la determinación del número de intentos de
arranque posible sin sobrecalentamiento del motor de arranque.
A partir de esas distintas medidas, la unidad de
control electrónica determina las tensiones medias de control del
contactor 21.
Las distintas fases se representan en la figura
2, que representa la relación cíclica del control de la bobina del
contactor del motor de arranque:
- t1 corresponde a los controles preliminares de
los interruptores, a la medida de la tensión de la batería y a la
medida de la temperatura de ésta;
- t2 relación cíclica 100% para el
desprendimiento del contacto 13;
- t3 relación cíclica para controlar el
acercamiento suave del piñón del motor de arranque a la corona del
motor térmico del vehículo;
- t4 aumento de la relación cíclica en el caso de
que no esté cerrado el contacto 13 hasta el cierre de éste;
- t5 detección del cierre del contacto 3,
aplicándose una relación cíclica cercana al 100% para cerrar el
contactor o mantenerlo cerrado pese a los rebotes y la caída de
tensión de la batería;
- t6 fase de mantenimiento del contactor durante
el arranque del motor térmico. La duración de esta fase es limitada
para evitar el sobrecalentamiento del motor de arranque.
El cierre del contactor es detectado por la caída
brusca de la tensión de la batería engendrada por el salto de
corriente necesario para la alimentación del motor del motor de
arranque.
El arranque del motor térmico es señalado a la
unidad de control electrónico 10 por el calculador de control motor
7 mediante el envío de la trama CAN o de una señal analógica.
La unidad de control electrónico 10 incrementa su
contador en el número de intentos de arranque en un valor
determinado, lo disminuye en función del tiempo que queda antes del
próximo intento de arranque y calcula el número máximo de arranques
posible.
Tras la fase t6, la unidad de control electrónica
10 abandona el modo de arranque conmutando el relé inversor 12 para
la salida 15 con el fin de enviar una señal PWM hacia otro
equipo.
Por descontado, la invención no se limita al modo
de realización que acaba de describirse y representarse. Se podrán
aportar a la misma numerosas modificaciones de detalle sin salirse
por ello del marco definido en las reivindicaciones.
Claims (7)
1. Control de un motor de arranque provisto de un
piñón destinado a arrastrar la corona del motor térmico de un
vehículo automóvil del tipo que comprende una batería, un contactor
(21) insertado entre la batería, el motor eléctrico (5) del motor
de arranque y una unidad de control electrónico (10) para controlar
el cierre del contactor (21) a partir de una llave de control y
para abrir dicho contactor (21) tras el arranque del motor
térmico, comportando dicho vehículo un calculador de control motor,
caracterizado porque la unidad de control electrónico (10)
está unida al calculador de control motor (7) y comporta un relé
inversor (12) que, tras la fase del arranque del motor térmico,
corta la alimentación del contactor (21) y realiza el desvío fuera
de tensión de las señales PWM hacia otro equipo.
2. Control de un motor de arranque provisto de un
piñón, según la reivindicación 1, caracterizado porque
comporta unos medios para examinar la tensión de la batería con el
fin de detectar la corriente de llamada correspondiente a la puesta
en tensión del motor del motor de arranque.
3. Control de un motor de arranque provisto de un
piñón, según la reivindicación 1, caracterizado porque
comporta unos medios para incrementar un contador en cada intento
de arranques y disminuir dicho contador en función del tiempo que
hay entre cada intento de arranque con el fin de limitar los
calentamientos térmicos del motor de arranque y de los componentes
de potencia de la tarjeta.
4. Control de un motor de arranque provisto de un
piñón, según la reivindicación 1, caracterizado porque
comporta unos medios de control de la ausencia de sobretensión para
el motor del motor de arranque.
5. Control de un motor de arranque provisto de un
piñón, según la reivindicación 1, caracterizado porque
comporta distintas fases que representan la relación cíclica del
control del contactor del motor del motor de arranque, a saber:
- t1 correspondiente al control preliminar de los
interruptores, a la medida de la tensión de la batería y de la
medida de la temperatura de ésta;
- t2 relación cíclica 100% para el
desprendimiento del contacto hacia la posición de cierre del
contactor;
- t3 relación cíclica para el acercamiento suave
del piñón del motor de arranque;
- t4 aumento de la relación cíclica hasta el
cierre del contacto si éste no está cerrado;
- t5 detección del cierre del contacto y
aplicación de una relación cíclica cercana al 100% para mantener el
contacto cerrado;
- t6 mantenimiento del contacto durante la fase
de arranque del motor térmico.
6. Control de un motor de arranque provisto de un
piñón, según la reivindicación 5, caracterizado porque la
fase t6 comporta unos medios para limitar la duración de
mantenimiento del contacto durante la fase de arranque del motor
térmico.
7. Control de un motor de arranque provisto de un
piñón, según la reivindicación 1, caracterizado porque
comporta un bus CAN (11) insertado entre el calculador motor y la
unidad de control electrónico para enviar a esta última una orden de
arranque del motor térmico.
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